KR20150098942A - Back light optical system - Google Patents

Back light optical system

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KR20150098942A
KR20150098942A KR1020140020345A KR20140020345A KR20150098942A KR 20150098942 A KR20150098942 A KR 20150098942A KR 1020140020345 A KR1020140020345 A KR 1020140020345A KR 20140020345 A KR20140020345 A KR 20140020345A KR 20150098942 A KR20150098942 A KR 20150098942A
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Abstract

The present invention relates to a backlight optical (lighting) system which makes thickness thinner by reducing an optical distance and reduces costs by using a technology of removing an optical sheet completely at the same time. The present invention includes a lens for changing a light path formed in a front side of traveling direction of a light in a light emitting device (generally LED) radiating light; and a reflective sheet for reflecting light which is radiated from the light emitting device and is reflected (or scattered) by a lens or the like. The lens comprises a first refraction medium (face) for traveling light to the inside of the lens by refracting light emitted from the light emitting device and a second refraction medium (or face) for refracting light traveling inside the lens by refraction to the outside of the lens wherein the outside of the lens in the second refraction medium comprises at least one face, wherein at least one face on a surface of the lens can play a role as a support rod in order to place other flat plate or image display element on the lens. The first or the second refraction medium of the lens forms at least one or more refraction angles for scattered light of the light emitting device spreading evenly in an emitting surface. In addition, the lens, as another medium of making light dispersion evenly, includes a light dispersion figure or a certain material inserted into the surface of the lens or material comprising the lens partially. The present invention is characterized by using the optical system as a backlight of an image display element (especially, LCD) by combining with a polarization sheet or an optical sheet in LCD bottom. Moreover, the present invention forms a flat plate on a lens surface, and the flat plate is used as a lighting system of an advertisement sign.

Description

백라이트 광학 시스템{Back light optical system}BACK LIGHT OPTICAL SYSTEM

본 발명은 백라이트 광학(조명) 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight optical (illumination) system.

빛을 방사하는 발광 소자(일반적으로 LED); 발광 소자의 빛 진행 방향 전방에 구비되어 빛의 경로를 바꾸는 렌즈; 발광 소자에서 방사된 빛이 렌즈 등에 의하여 반사(또는 산란)되어 되돌아 온 빛을 재 반사시키는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학(또는 조명) 시스템에 관한 것이다.Light emitting devices (generally LEDs) emitting light; A lens provided in front of the light traveling direction of the light emitting device to change a path of light; (Or a light) system comprising a reflector for reflecting light emitted from a light emitting element by reflection or scattering by a lens or the like and re-reflecting the returned light.

본 발명은 백라이트 광학(조명) 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight optical (illumination) system.

빛을 방사하는 발광 소자(일반적으로 LED); 발광 소자의 빛을 균일하게 분포하도록 구성하는 백라이트 광학 시스템은 크게 두 가지로 구분된다.Light emitting devices (generally LEDs) emitting light; BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] A backlight optical system for uniformly distributing light of a light emitting device is roughly classified into two types.

발광 소자(LED) 에레이(Array) 의 빛 진행 방향에 구비된 도광판(Light guide); 도광판 위에 설치된 광학 시트(sheet) 류; 광학 sheet 의 빛 출사 면에 구비된 영상 디스플레이 소자로 구성된 사이드(side) 광 입력 방식이 있고, 또 다른 하나는 상기의 도광판의 기능을 렌즈가 대체하는 직하형(Direct) 광 입력 방식의 백라이트 광학 시스템이 있다.A light guide provided in a light traveling direction of an LED array; Optical sheets installed on a light guide plate; There is a side optical input system composed of image display elements provided on a light emitting surface of an optical sheet and another is a direct optical input type backlight optical system in which a function of the light guide plate is replaced by a lens. .

도광판이 사용되는 사이드 방식의 백라이트는 두께가 얇은 장점이 있으나, 도광판의 가격이 직하형에 비하여 고가일 수 있다. 직하형 백라이트 방식은 도광판이 사용되지 않아 무게가 가벼워 질 수 있고, LED 스캐닝(Scanning) 및 로컬 디밍(Local Dimmimg) 이 사이드 방식 대비 유리하여 고화질 구현이 유리할 수 있다. 그러나, 직하형 백라이트는 LED 에서 방사된 빛을 렌즈에서 균일하게 퍼지게 하는 광거리(optical length) 가 필요하여 일반적으로는 백라이트 두께가 두꺼워지는 단점이 발생한다.The side-type backlight in which the light guide plate is used has the advantage of being thin, but the price of the light guide plate may be higher than the direct type. The direct type backlight system can be light in weight because the light guide plate is not used, and LED scanning and local dimming are advantageous compared with the side system, so that it is advantageous to realize a high image quality. However, a direct-type backlight requires an optical length that uniformly spreads the light emitted from the LEDs in the lens, which generally causes the backlight thickness to become thick.

빛을 방사하는 발광 소자(일반적으로 LED); 발광 소자의 빛 진행 방향 전방에 구비되어 빛의 경로를 바꾸는 렌즈; 렌즈의 빛 방출 앞단에 설치된 광학 시트; 광학 시트 의 빛 진행 방향 앞단에 설치된 영상 디스플레이 소자로 구성된 광학 시스템에 있어서, 발광 소자에서 광학 시트 사이의 광거리가 길기 때문에 발생하는 두꺼운 두께를 얇게 하고자 한다.Light emitting devices (generally LEDs) emitting light; A lens provided in front of the light traveling direction of the light emitting device to change a path of light; An optical sheet provided in front of the light emission of the lens; In an optical system constituted by an image display element provided in front of a light propagation direction of an optical sheet, a light thickness between the optical sheets in the light emitting device is long and a thick thickness is reduced.

또한 종래의 기술에서, 광학 시트를 완전히 제거하는 기술을 이용하여 코스트(Cost)를 줄이고자 한다.Also, in the conventional technique, it is desired to reduce the cost by using a technique of completely removing the optical sheet.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 렌즈 광 출사 표면 측(제 2 굴절면)에 적어도 하나의 평면 또는 평면 상당의 면적을 확보하여 광학 시트 또는 영상 디스플레이 소자의 빛 입사 측 편광판 부착 하판을 안착시키는 것을 포함하는 광학시스템을 특징으로 한다.In order to solve this problem, in order to solve such a problem, at least one planar or plane equivalent area is secured on the lens light exit surface side (second refracting surface) to seat the bottom plate with the light incidence side polarizing plate of the optical sheet or image display device / RTI >

본 발명의 렌즈는 발광 소자에서 출사된 빛을 굴절시켜 렌즈 내측으로 빛을 진행시키는 제1 굴절 수단(면)과 굴절되어 렌즈 내측에서 진행하는 빛을 렌즈 외측으로 굴절시키는 제 2 굴절 수단(또는 면)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템을 포함한다.The lens of the present invention includes a first refracting means (surface) for refracting the light emitted from the light emitting element and advancing the light toward the inside of the lens, a second refracting means (or a surface for refracting the light refracted inside the lens toward the outside of the lens, And an optical system.

렌즈 제 1 굴절 수단 또는 제2 굴절 수단은 발광 소자의 방사 빛이 렌즈의 출사면에서 고르게 빛이 퍼져나가도록 적어도 한 개 이상의 굴절각이 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.The lens first refracting means or the second refracting means is characterized in that at least one refraction angle is formed so that the emitted light of the light emitting element emits light evenly on the exit surface of the lens.

또한 한 개 이상의 굴절각이 형성되도록, 제 1 또는 제 2 굴절 면은 복수개의 곡률을 갖는 구면 또는 비구면 또는 빗면을 포함한다.Also, the first or second refracting surface includes a spherical surface or an aspherical surface or an oblique surface having a plurality of curvatures so that at least one refracting angle is formed.

또한 빛 분포를 균일하게 하는 또 다른 수단으로서 렌즈는 렌즈 표면 또는 렌즈를 구성하는 재료에 빛 확산 형상 또는 특정 재질이 일부 삽입된 것을 포함한다.Further, as another means for making the light distribution uniform, the lens includes a light diffusion shape or a specific material inserted into the lens surface or a material constituting the lens.

본 발명은 광학 시트를 삭제하여 코스트(Cost) 및 무게를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 광거리를 짧게 하여 두께를 줄일 수 있다.The present invention can reduce the cost and weight by eliminating the optical sheet, and can also reduce the thickness by reducing the light distance.

또한 다이렉트 백라이트의 장점인 스캐닝과 로컬 디밍으로 고화질도 동시에 구현할 수 있다.In addition, high-quality images can be realized simultaneously with scanning and local dimming, which are advantages of direct backlighting.

도 1는 본 발명의 광학 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예로서, 렌즈 입사측면과 출사측면이 다수개의 굴절면 형상을 나타내는 구성도이다.
도 3, 4, 5는 본 발명의 실시 예로서, 제 2도에 대한 구체적인 실시 예이다.
도 6는 본 발명의 실시 예로서, 렌즈 표면의 작은 분산자의 도포 예를 도시한다
도 7는 본 발명의 실시 예로서, 렌즈 내부의 작은 분산자의 도포 예를 도시한다
도 8는 본 발명의 실시 예로서, 렌즈 표면의 작은 분산자에 의한 빛의 퍼짐을 도시한 그림이다.
도 9, 10, 11는 본 발명의 실시 예로서, 렌즈 입사측면과 출사측면이 다수개의 굴절면 형상을 나타내는 구성도의 또 다른 예이다.
도 12 본 발명의 실시 예로서, 렌즈 입사측면과 출사측면이 다수개의 굴절면 형상을 나타내는 또 다른 구성도이다.
도 13, 14는 본 발명의 실시 예로서, 도 12의 또 다른 실시 예를 나타낸다
[도면 부호의 설명]
10 광원(LED)
20 광원(LED) 에 연결된 회로 연결 기판(PCB)
30 렌즈
40 광원과 렌즈가 놓이도록 설치된 평면 판(또는 반사판)
50 광학 시트(또는 LCD 하판 편광판)
301∼304, 310 렌즈 외측면 구성 인자(Segment)
305∼309 렌즈 내측면 구성 인자(Segment)
500 렌즈 표면측의 분산자(Diffuser)
601∼602 렌즈 외측면
603∼604 렌즈 내측면
1 is a block diagram of an optical system according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a configuration in which a lens incident side and an emission side are a plurality of refracting surface shapes according to an embodiment of the present invention.
3, 4 and 5 are specific embodiments of the second embodiment as an embodiment of the present invention.
Fig. 6 shows an example of application of a small disperser on the lens surface as an embodiment of the present invention
Fig. 7 shows an example of application of a small disperser in a lens as an embodiment of the present invention
8 is a view showing the spread of light by a small disperser on the surface of a lens as an embodiment of the present invention.
FIGS. 9, 10 and 11 show another embodiment of the present invention, in which the lens incident side and the exit side form a plurality of refracting surface shapes.
12 is a diagram showing another embodiment of the present invention in which a lens incidence side and an emission side have a plurality of refracting surface shapes.
13 and 14 show another embodiment of Fig. 12 as an embodiment of the present invention
[Description of reference numerals]
10 light source (LED)
20 circuit connection board (PCB) connected to light source (LED)
30 lens
40 A flat plate (or reflector) installed so that the light source and the lens are placed,
50 optical sheet (or LCD lower plate polarizer)
301 to 304, 310 Lens outer surface Segment
305 to 309 Lens Inside Segment
500 Diffuser on the lens surface side
601 to 602 Lens outer surface
603 to 604 Lens side

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings in which: FIG.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

본 발명은 백라이트 광학(조명) 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight optical (illumination) system.

제 1도, 제 2도, 제 12도, 제 15도에서1, FIG. 2, FIG. 12, and FIG. 15

빛을 방사하는 발광 소자인 LED(10); LED 에 전류를 인가하는 구동 시스템에 연결된 기판(20); 발광 소자의 빛 진행 방향 전방에 구비되어 빛의 경로를 바꾸는 렌즈(30); 렌즈와 LED를 지지하는 평면 판(40); 렌즈의 빛 출사 측 전방에 구비된 광학 시트(50) 또는 영상 디스플레이 소자로서의 TFT LCD(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템에 관한 것이다.An LED 10 as a light emitting element that emits light; A substrate (20) connected to a drive system for applying current to the LED; A lens 30 provided in front of the light traveling direction of the light emitting device to change a light path; A flat plate (40) for supporting the lens and the LED; And an optical sheet (50) provided in front of the light emitting side of the lens or a TFT LCD (50) as an image display element.

상기 평면 판(40)은 평면 판 내측에 빛을 반사하는 시트(sheet) 를 포함할 수 있다.The planar plate 40 may include a sheet that reflects light inside the planar plate.

발광 소자는 일반적으로 LED로 해석될 수 있으며, LED 는 백색 빛을 내는 것 또는 백색을 구현하는 복수개의 발광 소자를 포함한다. 예로서 Red, Green, Blue 의 조합으로 구성되거나, 또는 Yellow, Magenta, Cyan 으로 구성될 수 있다.The light emitting element can generally be interpreted as an LED, and the LED includes a plurality of light emitting elements that emit white light or emit white light. For example, a combination of Red, Green and Blue, or may be composed of Yellow, Magenta, and Cyan.

또한 광학 시트(50) 의 빛 출사 측 전방에 LCD 디스플레이 소자가 구비될 수 있다.Further, an LCD display device may be provided in front of the light exit side of the optical sheet 50. [

상기 발광 소자 또는 렌즈는 복수개로 구비되어 반사판에 일정한 거리 간격을 두고 어레이(Array) 로 구성된 것을 특징으로 하는 광학 시스템을 포함한다. 여기서 복수개의 발광 소자는 복수개의 렌즈와 같은 개수로 구성하는 것이 바람직 할 것이다.The optical system includes a plurality of light emitting devices or lenses, and an array is formed on the reflector at a predetermined distance. Here, it is preferable that the plurality of light emitting elements are formed in the same number as the plurality of lenses.

또한 렌즈와 발광 소자의 중심 축은 일반적으로 일치하게 배치하는 것이 바람직 할 것이다.It is also preferable that the central axes of the lens and the light emitting element are arranged so as to be coincident with each other.

제 2도, 제 12도에서,2 and FIG. 12,

렌즈는 발광 소자에서 출사된 빛을 굴절시켜 렌즈 내측으로 빛을 진행시키는 제1 굴절 수단(면)과 굴절되어 렌즈 내측에서 진행하는 빛을 렌즈 외측으로 굴절시키는 제 2 굴절 수단(또는 면)으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 제 2 굴절 수단의 렌즈 외측은 적어도 하나의 평면이 구비된 것을 특징으로 하는 광학 시스템을 포함한다. 여기서 렌즈 표면의 적어도 하나의 평면은 렌즈 위에 또 다른 평면 판 또는 영상 디스플레이 소자가 놓일 수 있도록 지지대 역할을 할 수 있다.The lens includes a first refracting means (surface) for refracting the light emitted from the light emitting element to advance the light toward the inside of the lens, and a second refracting means (or surface) for refracting the light traveling from the inside of the lens to the outside of the lens. And the lens outside of the second refraction means is provided with at least one plane. Wherein at least one plane of the lens surface can serve as a support for placing another flat panel or image display element on the lens.

렌즈 제 1 굴절 수단 또는 제2 굴절 수단은 발광 소자의 방사 빛이 렌즈의 출사면에서 고르게 빛이 퍼져나가도록 적어도 한 개 이상의 굴절각이 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.The lens first refracting means or the second refracting means is characterized in that at least one refraction angle is formed so that the emitted light of the light emitting element emits light evenly on the exit surface of the lens.

렌즈는 발광 소자에서 출사된 빛을 굴절시켜 렌즈 내측으로 빛을 진행시키는 제1 굴절 수단(면)과 굴절되어 렌즈 내측에서 진행하는 빛을 렌즈 외측으로 굴절시키는 제 2 굴절 수단(또는 면)으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 제 2 굴절 수단의 렌즈 외측은 적어도 하나의 평면이 구비된 것을 특징으로 하는 광학 시스템을 포함한다. 여기서 렌즈 표면의 적어도 하나의 평면은 렌즈 위에 또 다른 평면 판 또는 영상 디스플레이 소자가 놓일 수 있도록 지지대 역할을 할 수 있다.The lens includes a first refracting means (surface) for refracting the light emitted from the light emitting element to advance the light toward the inside of the lens, and a second refracting means (or surface) for refracting the light traveling from the inside of the lens to the outside of the lens. And the lens outside of the second refraction means is provided with at least one plane. Wherein at least one plane of the lens surface can serve as a support for placing another flat panel or image display element on the lens.

제 2도에서, 렌즈의 내측면(제 1 굴절 수단)이 5개의 굴절 특성을 갖는 빗면으로 구성되고, 렌즈의 외측면(제 2 굴절 수단)이 4개의 굴절 특성을 갖는 빗면으로 구성된 실시예를 나타낸다.In Fig. 2, an example in which the inner surface of the lens (first refraction means) is composed of an oblique surface having five refraction properties and the outer surface of the lens (second refraction means) is composed of an oblique surface having four refraction properties .

제 2도의 특징을 갖는 렌즈는 제 3도, 제 4도, 제5도에서 각각의 빗면에 대한 구체적인 실시 예를 나타낸다.The lens having the feature of FIG. 2 shows a specific embodiment of each of the oblique faces in FIGS. 3, 4 and 5.

제 3도에서, LED 의 빛 발광부 끝단 A, B 에서 출사된 빛은 렌즈 내측 빛 입사 부분(307), 외측 빛 입사부분(302)의 특징을 결정하는 요소로 작용한다. 예로서, 렌즈 내측 입사부분(306)과 인접한 내측 입사부(307)의 경계부는 Ray 2와 Ray 3가 만나는 부분을 기준으로 하는 것이 바람직할 것이다.In FIG. 3, the light emitted from the ends A and B of the light emitting portion of the LED functions as an element for determining the characteristics of the inner light incident portion 307 and the outer light incident portion 302 of the lens. As an example, it is preferable that the boundary between the lens inner incident portion 306 and the adjacent inner incident portion 307 be based on the portion where Ray 2 and Ray 3 meet.

제 4도에서, LED 의 빛 발광부 끝단 A, B 에서 출사된 빛은 렌즈 내측 빛 입사 부분(308), 외측 빛 입사부분(303)의 특징을 결정하는 요소로 작용한다. 예로서, 렌즈 내측 입사부분(308)과 인접한 내측 입사부(307)의 경계부는 Ray 5가 렌즈에서 출사되어 제 1도의 렌즈 시트(50)에서 반사되는 s파의 반사량을 고려하는 것이 바람직 할 것이다.In FIG. 4, the light emitted from the ends A and B of the light emitting portion of the LED functions as an element for determining the characteristics of the inner light incident portion 308 and the outer light incident portion 303 of the lens. As an example, it is desirable that the boundary between the lens inner incident portion 308 and the adjacent inner incident portion 307 should take into account the amount of reflection of the s-wave that is emitted from the lens and reflected by the lens sheet 50 of the first degree .

제 5도에서, LED 의 빛 발광부 끝단 A, B 에서 출사된 빛은 렌즈 내측 빛 입사 부분(307), 외측 빛 입사부분(302)의 특징을 결정하는 요소로 작용한다. 예로서, 렌즈 내측 입사부분(308)과 인접한 내측 입사부(307)의 경계부는 Ray 6와 Ray 7가 만나는 부분을 기준으로 하는 것이 바람직할 것이다.In FIG. 5, the light emitted from the ends A and B of the light emitting portion of the LED functions as an element for determining characteristics of the inner light incident portion 307 and the outer light incident portion 302 of the lens. As an example, it is preferable that the boundary between the lens inner incident portion 308 and the adjacent inner incident portion 307 be based on a portion where Ray 6 and Ray 7 meet.

제 6, 7도는 본 발명의 또 다른 실시 예로서, 빛 분포를 균일하게 하는 또 다른 수단으로서 렌즈 표면 또는 렌즈를 구성하는 재료에 빛 확산 형상 또는 특정 재질이 일부 삽입된 것을 포함한다.FIGS. 6 and 7 are still another embodiment of the present invention. In another embodiment of the present invention, a light diffusing shape or a specific material is partially inserted into a lens surface or a material constituting the lens.

제 8도는 렌즈에 입사된 빛이 상기 제6,7도의 특정 재료에 의하여 빛이 분사되는 것을 나타내는 그림이다.FIG. 8 is a view showing that light incident on the lens is emitted by the specific material of FIGS.

제 9도는 제2도의 또 다른 실시 예로서 렌즈 윗 부분에 오목 빗면을 형성하여 렌즈 중앙부의 빛의 퍼뜨리는 것에 관한 것이다.FIG. 9 is another embodiment of FIG. 2, wherein a concave oblique surface is formed at the upper part of the lens to spread light at the center of the lens.

제 10, 11도는 제 2도 또는 제9도에서 제 1굴절 수단과 제 2굴절 수단이 어느 특정 곡률로 구성된 것에 대한 실시 예이다.FIGS. 10 and 11 show embodiments in which the first refraction means and the second refraction means are constituted by a specific curvature in FIG. 2 or FIG. 9.

제 12도는 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타낸 것이다.FIG. 12 shows another embodiment of the present invention.

렌즈는 발광 소자에서 출사된 빛을 굴절시켜 렌즈 내측으로 빛을 진행시키는 제1 굴절 수단(면);과 굴절되어 렌즈 내측에서 진행하는 빛을 렌즈 외측으로 굴절시키는 제 2 굴절 수단(또는 면)으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 제 2 굴절 수단의 렌즈 외측은 적어도 하나의 경사각이 구비된 것을 특징으로 하는 광학 시스템을 포함한다. 여기서 렌즈 표면의 적어도 하나의 평면은 렌즈 위에 또 다른 평면 판 또는 영상 디스플레이 소자가 놓일 수 있도록 지지대 역할을 할 수 있다.The lens includes a first refracting means (surface) for refracting the light emitted from the light emitting element and advancing the light toward the inside of the lens, and a second refracting means (or surface) refracting the light propagating inside the lens toward the outside of the lens Wherein the lens of the second refraction means is provided with at least one tilt angle. Wherein at least one plane of the lens surface can serve as a support for placing another flat panel or image display element on the lens.

렌즈 제 1 굴절 수단 또는 제2 굴절 수단은 발광 소자의 방사 빛이 렌즈의 출사면에서 고르게 빛이 퍼져나가도록 적어도 한 개 이상의 굴절각이 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.The lens first refracting means or the second refracting means is characterized in that at least one refraction angle is formed so that the emitted light of the light emitting element emits light evenly on the exit surface of the lens.

여기에서, 제 12도는 제 1,2 굴절 수단이 각각 두 개의 경사각으로 구성된 경우에 대한 예시를 나타낸다.12 shows an example of a case where the first and second refraction means are each formed with two inclination angles.

본 발명은 제12도의 렌즈 내측 603 부분이 제 13도, 제 14도에서와 같이 톱니 형상 또는 프레넬 렌즈 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 렌즈 형상을 포함한다.The present invention includes a lens shape in which the lens inner side portion 603 in FIG. 12 has a saw tooth shape or a Fresnel lens shape as shown in FIGS. 13 and 14.

제 15 도는 광학 시트(50)와 평판(40)에 지지대(60)을 구비하여 광거리를 더 확보할 수 있는 방법에 관한 것으로서, 광원인 LED 의 숫자를 줄일 수 있는 효과가 있다.FIG. 15 shows a method of securing a further optical distance by providing the optical sheet 50 and the support plate 60 on the flat plate 40, thereby reducing the number of LEDs as a light source.

본 발명은 광학 시트를 삭제하여 코스트(Cost) 및 무게를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 종래 보다 광거리를 짧게 하여 두께를 줄일 수 있다. 또한 다이렉트 백라이트의 장점인 스캐닝과 로컬 디밍으로 고화질도 동시에 구현할 수 있다.The present invention can reduce the cost and weight by eliminating the optical sheet, and the thickness of the optical sheet can be reduced by shortening the optical distance. In addition, high-quality images can be realized simultaneously with scanning and local dimming, which are advantages of direct backlighting.

전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It is to be understood that the foregoing description of the disclosure is for the purpose of illustration and that those skilled in the art will readily appreciate that other embodiments may be readily devised without departing from the spirit or essential characteristics of the disclosure will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 개시의 보호 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing description and that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalents thereof are included in the scope of the present invention .

Claims (10)

빛을 방사하는 광원(LED); 광원에서 방사된 빛의 진행 방향 전방에 설치되어 빛의 진행 방향을 바꾸는 수단으로 구성된 광학 시스템에 있어서,
빛의 방향을 바꾸는 수단(이하 렌즈)의 외측 또는 빛 출사면이 적어도 하나의 평면 또는 평면 동등의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템
A light source (LED) emitting light; An optical system, comprising: means for setting a direction of travel of light radiated from a light source;
Characterized in that the outer or light exit surface of the means for changing the direction of the light (hereinafter referred to as a lens) comprises at least one plane or a planar equivalent shape
빛의 방향을 바꾸는 수단(이하 렌즈)의 외측 또는 빛 출사면이 적어도 하나의 평면 또는 평면 동등의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템에 있어서, 렌즈의 평면(또는 평면 동등 형상) 위에 외부의 전기 신호를 받아 화상을 구현하는 화상 구현 디스플레이 소자가 구비된 것을 특징으로 하는 광학 시스템An optical system characterized in that the outside or light exit surface of a means for changing the direction of light (hereinafter referred to as a lens) includes at least one plane or a plane equivalent configuration, Characterized by comprising an image-realizing display element for receiving an electrical signal to implement an image, 빛의 방향을 바꾸는 수단(이하 렌즈)의 외측 또는 빛 출사면이 적어도 하나의 평면 또는 평면 동등의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템에 있어서, 렌즈의 평면(또는 평면 동등 형상) 위에 액정디스플레이 소자의 편광판이 구비된 것을 특징으로 하는 광학 시스템Wherein an outer side or light exit surface of the means for changing the direction of light (hereinafter, referred to as a lens) includes at least one plane or a shape equivalent to a plane, wherein the plane of the lens Characterized in that a polarizing plate of the device is provided 빛의 방향을 바꾸는 수단(이하 렌즈)의 외측 또는 빛 출사면이 적어도 하나의 평면 또는 평면 동등의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템에 있어서, 렌즈의 평면(또는 평면 동등 형상) 위에 광학 소자가 놓여진 것을 특징으로 하는 광학 시스템Wherein an outer side or light exit surface of the means for changing the direction of light (hereinafter referred to as a lens) includes at least one plane or a plane equivalent shape, wherein the optical element Wherein the optical system 제 2항에 있어서, 광학 소자는 빛을 분산시키는 일정 두께로 구성된 광분산(light diffuser) 시트(sheet) 또는 빛의 방향을 바꾸는 일정 두께의 프리즘(prism) 시트(sheet) 또는 비 편광된 빛을 어느 하나의 편광 빛으로 전환시키는 편광 변환 소자 중 적어도 하나 또는 두 개 이상으로 콘비네이션(Combination) 된 것을 포함한다.The optical element according to claim 2, wherein the optical element is a light diffuser sheet configured to have a predetermined thickness for dispersing light or a prism sheet having a predetermined thickness for changing the direction of light, And at least one or at least two of the polarization conversion elements for converting the polarized light into any one of polarized light. 제 1항, 2항, 3항, 4항에 있어서, 방사된 빛의 진행 방향 전방에 설치되어 빛의 진행 방향을 바꾸는 수단인 렌즈는 렌즈 내측으로 빛이 굴절되도록 구비된 렌즈 입사측면(제1 굴절면)과 렌즈에서 통과된 빛이 렌즈 외측으로 굴절 또는 분산되도록 구비된 렌즈 출사측 면(제2 굴절면)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시스템.The lens of claim 1, 2, 3, or 4, which is provided in front of the traveling direction of the emitted light and changes the traveling direction of the light, includes a lens incidence side And a lens emergence side surface (second refracting surface) provided so that light passing through the lens is refracted or dispersed outside the lens. 제 1항, 2항, 3항, 4항에 있어서, 제1 굴절면 또는 제2 굴절면은 적어도 하나 이상의 곡면 또는 빗면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.The optical system according to any one of claims 1, 2, 3, and 4, wherein the first refracting surface or the second refracting surface includes at least one curved surface or an oblique surface. 제 7항에서 입사 측면 또는 출사 측면의 적어도 한 부분이 복수개의 톱니 또는 프레넬 렌즈로 구성된 것In claim 7, wherein at least one part of the incidence side or exit side comprises a plurality of teeth or a Fresnel lens 제 6항에서 광학 시트(50)와 평판(40) 의 공간 사이에 적어도 하나 이상의 지지대가 구비되어 광학 시트 또는 디스플레이 소자의 하판 편광판에 접촉된 것.The optical sheet according to claim 6, wherein at least one support is provided between the optical sheet (50) and the space of the flat plate (40) to contact the optical sheet or the lower plate polarizer of the display element. 제 1항, 2항, 3항, 4항에 있어서, 방사된 빛의 진행 방향 전방에 설치되어 빛의 진행 방향을 바꾸는 수단인 렌즈가 렌즈 내부 또는 출사 측 표면에 빛이 굴절 또는 분산(Diffusing)되도록 특정한 형태의 미세한 형상 또는 렌즈 재질과 굴절율이 다른 어떤 재료가 포함된 것을 특징으로 하는 광학시스템.The method of any one of claims 1, 2, 3, and 4, wherein the lens, which is provided in front of the traveling direction of the radiated light and changes the traveling direction of the light, refracts or disperses (diffuses) Wherein the optical system includes a material having a specific shape or a material having a refractive index different from that of the lens material.
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